металлические конструкции

Для нижней части колонны N1=639,27 кН,М1=696,77 кН*м,N2=1074,24 кН,М2=410,76кН*м.Соотношение верхней и нижней частей колонны Lв/Lн=0.228.Определение расчетных длин колонныТак как и , значения Таким образом, для нижней части колонны , для верхней .Расчетные длины из плоскости рамы для нижней и верхней частей равны соответственно :,.Подбор сечения верхней части колонны.Сечение принимаем в виде сварного двутавра высотой . Находим требуемую площадь сечения, предварительно определив приближенные значения характеристик.Нв/ Нн=l2/l1=3,92/16,48=0,24<0,6 и Nн/Nв=1382,5/487,97=2,83,значения 1,2 определим по табл.14.1.В однопролетной раме с жестким сопряжением ригеля с колонной верхний конец колонны закреплен только от поворота; 1= 2,2=3.Таким образом для нижней части колонны ;для верхней части .Расчетные длины из плоскости рамы для нижней и верхней частей равны соответственно; ; .Значение коэффициента для двутавра колеблется в пределах от 1,2 до 1,7. Примем в первом приближении =1,4. Тогда ..Компоновка сеченияВысота стенки (принимаем предварительно ).По формуле прии из условия местной устойчивости предельная гибкость стенки и требуемая толщина стенки:.Поскольку сечение с такой толстой стенкой неэкономично, принимаем и включаем в расчетную площадь сечения колонны только устойчивую часть стенки, т.е. два участка шириной h1, примыкающие к полкам .Принимаем .Устойчивость полки обеспечена, так как:Геометрические характеристики сечения :,,, ,, ,.Гибкость стержня ,,.Предельная условная гибкость стенки :.Проверка устойчивости в плоскости действия момента,.При ,при ,припо интерполяции , , ,.Проверка устойчивости верхней части колонны из плоскости действия моментаДвутаврому сечению соответствует тип кривой устойчивости "в", при .Для определения mx найдем максимальный момент в средней трети расчетной длины стержня при сочетании нагрузок 1,2,3*,4,5* Мх=358кНм.По модулю ,,при , .Значения коэффициентов определим по приложению.при , , при ,,при .Расчет и конструирование нижней части колонныСечение нижней части сквозной колонны принимается состоящим из двух ветвей: подкрановой и наружной (шатровой), соединенных в двух плоскостях решеткой.Расчет нижней части колонны начнем с выбора расчетных значений внутренних усилий. Эти нагрузки выбираются из таблицы расчетных сочетаний.Определим ориентировочное положение центра тяжести. Принимаем предварительно z0=5 см, h0=hн-z0=150-5=145 см.Усилия в ветвях. В подкрановой ветви ,в наружной ветви Определяем требуемую площадь ветвей м компонуем сечение. Для подкрановой ветви задаемся φ=0,8.По сортаменту принимаем двутавр 30Б1: Ав1=41,92см2, ix=12,29см, iy=3,05см.Для наружной ветви .Для удобства прикрепления элементов решетки просвет между внутренними гранями полок принимаем таким же, как в подкрановой ветви (274мм). Толщину стенки tw для удобства ее соединения встык с полками верхней части колонны принимаем равной 14мм, а ширину стенки из условия размещения швов hw=350мм.Требуемая площадь полок Из условия местной устойчивости полок b/t<15. Принимаем b=8см, t=1,4см, А=11.2см2.Геометрические характеристики ветви:Уточняем положение центра тяжести сечения колонны :Отличие от первоначально принятых размеров мало, поэтому усилия в ветвях не пересчитываем.Проверка устойчивости ветвей. Из плоскости рамы: . Подкрановая ветвь:(тип кривой устойчивости "в")Наружная ветвь:(тип кривой устойчивости "с")Из условия равноустойчивости подкрановой ветви в плоскости и из плоскости рамы определяем требуемое расстояние между узлами решетки:, Принимаем lв1=206 см, разделив нижнюю часть колонны на целое число панелей. Проверяем устойчивость ветвей в плоскости рамы(относительно осей х1-х1 и х2-х2).Для подкрановой ветви:, т.е. устойчивость обеспечена.Для наружной ветви :, т.е. устойчивость обеспечена.Расчет решетки подкрановой части колонны.Поперечная сила в сечении колонны ..Расчет решетки производим по . Усилие сжатия в раскосе- угол наклона раскосаЗадаемся , , - сжатый уголок, прикрепленный одной полкой.Принимаемуголок :Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого стрежняГеометрические характеристики всего сечения:Приведенная гибкость, ,, Для комбинации усилий, догружающих наружную ветвь ( сечение 4-4), N2=1282.5кН, М2=729.11кНм., Для комбинации усилий, догружающих подкрановую ветвь (сечение 3-3), N1=1232.5кН, М=421.28кНм,Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять не нужно, так как она обеспечена проверкой устойчивости отдельных ветвей.Проверим соотношение жесткостей нижней и верхней частей колонны .Отличие от принятого при расчете рамы , поэтому статический расчет рамы уточнять не требуется.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ О. В. Евдокимцев, О. В. Умнова «Проектирование и расчет стальных балочных клеток». Учебное пособие/О.В.Евдокимцев, О.В. Умнова Тамбов Изд-во. гос. техн. ун-та 2005г./36СП 16.13330.2011 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81* (с Изменением N 1)Свод правил / Институт ОАО "НИЦ "Строительство", ЦНИИПСК им.Мельникова. М.:, 2011. 55 с. Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов/Е. И. Беленя, В.А. Балдин, Г. С. Ведеников и др. — М.: Стройиздат, 1998Металлические конструкции. Учебник для вузов/Ю. И. Кудишин. 10-е издание. М: Акадения, 2007. Металлические конструкции: Спец. курс. Учеб. пособие для вузов/Е. И. Беленя, Н. Н. Стрелецкий, Г. С. Ведеников и др.; Под общ. ред. Е, И. Беленя.— 2-е изд., перераб, и доп. — М.: Стройиздат, 1982. —472 с.СП 20.13330.2017 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*/Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций им. В.А.Кучеренко, 2017.